随着水利工程建设规模的日益发展,世界上一些大型工程的土石方开挖量常达到数千万立方米,甚至超过亿立方米,如巴基斯坦塔贝拉土石坝(坝体填筑量达1.2亿立方米)和中国葛洲坝水利枢纽土石方开挖量均超过1亿立方米;巴西伊泰普水电站工程,土石方开挖量达6010万立方米。因此一些发达国家土石方施工机械化水平日益向大型、方面发展,主要特点是:①发展大容量、大功率、率的土石方施工机械,如10立方米以上的挖掘机,100t级以上的自卸汽车;②各工序所采用的机械配套成龙,容量、效率互相配合;③广泛应用液压技术;④采用电子技术和新材料,广泛应用自动控制技术;⑤既注意发展一机多用的多功能机械,又注意发展专用机械;⑥注意施工机械的维修和保养。
除使用各类凿岩、钻孔机械钻孔,进行爆破作业外,主要使用:挖掘机械,如各种单斗挖掘机(见图)或多斗挖掘机;铲运机械,如推土机、铲运机和装载机;有轨运输机械,如机车牵引矿车;无轨运输机械,如自卸汽车等。根据不同条件,采用各种配合方式,进行挖、装、运、卸等各项作业。要根据工程规模、施工条件,合理选用适宜的施工机械和相应的施工方法,特别要注意机械设备的配套协调,避免存在薄弱环节。在特定条件下,可采用水力开挖的方法开挖土方;也有采用爆破开挖的方法,即用抛掷爆破或扬弃爆破技术,不仅将土石破碎,并全部或部分地将其抛弃到设计边界以外。
土方开挖按施工环境是露天、地下或水下,分为明挖、洞挖和水下开挖分类。在水利工程中,土方开挖广泛应用于场地平整和削坡,水工建筑物(水闸、坝、溢洪道、水电站厂房、泵站建筑物等)地基开挖,地下洞室(水工隧洞、地下厂房、各类平洞、竖井和斜井)开挖,河道、渠道、港口开挖及疏浚,填筑材料、建筑石料及混凝土骨料开采,围堰等临时建筑物或砌石、混凝土结构物的拆除等。
回填土每层填土夯实后,应按规范规定进行环刀取样,测出干土的质量密度;达到要求后,再进行上一层的铺土。 修整找平:填土全部完成后,应进行表面拉线找平,凡超过标准高程的地方,及时依线铲平;凡低于标准高程的地方,应补土夯实。